1、新疆布侖口引水發(fā)電洞高地溫段揭示的圍巖鉆孔溫度高達82℃以上，而引水的溫度則低至5℃，在如此高溫降、高溫差條件下圍巖的溫度應力特征、隧洞支護結構的設計、隧洞運行期的穩(wěn)定等都是亟需解決的工程問題，也是亟待研究的科學問題。
　　本文首先在前人工作的基礎上，論證了由現(xiàn)場試驗反演得到的參數(shù)，并應用到本文所建立的ANSYS數(shù)值仿真模型中進行分析;模擬了高溫隧洞典型斷面的圍巖與支護結構溫度場及應力場特征;分析了支護結構內部溫度與內力變化的關系

2、;研究了幾個關鍵因素對支護結構受力的影響規(guī)律;得到以下幾點認識:
　　1.通過與現(xiàn)場試驗實測結果以及理論分析的對比，認為本文數(shù)值仿真在高溫隧洞中的研究成果與熱力學基本規(guī)律相符，也較為符合工程實際，可應用于工程研究及設計。
　　2.本文高溫隧洞仿真研究表明，熱力耦合結果的最大拉應力值比純溫度及無溫度仿真結果疊加值略大5％～10％，其安全系數(shù)更高;由于溫度作用異常，使高溫隧洞圍巖與支護結構粘結面的熱力學變化與常溫時完全不同，故數(shù)

3、值仿真中應考慮兩者間的粘結接觸作用。
　　3.本文通過分析幾個關鍵因素對高溫隧洞支護結構受力的影響，得到規(guī)律如下:
　?、僭龃笾ёo結構厚度對其內力改善不明顯;支護結構導熱系數(shù)的變化僅影響其內部的應力梯度;線膨脹系數(shù)與彈性模量的改變只能影響應力值的大小，無法改變其應力狀態(tài);支護結構與圍巖的粘結情況對其與圍巖的共同作用至關重要。
　　②初始巖溫增大，支護結構內部應力增量增大;隧洞埋深增大，支護結構內部的拉應力減小，壓應力則

4、增大。
　?、垡疁囟仍礁?，支護結構的內部溫度越高，溫度場穩(wěn)定越快，其內部拉應力減小也越快;內水壓力提高，其內部拉應力增大，不利于高溫隧洞穩(wěn)定性。
　　4.具體對于布侖口高溫隧洞Ⅲ類圍巖洞段典型斷面的熱力邊界與特定的工況條件，通過本文的數(shù)值仿真研究，得到如下結論:
　?、俑邷厮矶瓷疃萊處圍巖的溫度TR在溫度場穩(wěn)定期的分布規(guī)律為式:TR=K×(l)n(R)+T0。高溫隧洞支護結構內側溫度在支護期為45℃，過水一年后降至8

5、℃;支護結構的環(huán)向最大拉應力達2.6MP，壓應力達4.0MPa。
　?、谥ёo結構內部溫度及應力之間存在兩點重要關系:一是支護結構的溫度降低導致其內部拉應力增大;二是支護結構內部溫度梯度引起了其應力梯度。
　?、墼摱炊卧O計所采用的支護方式為厚層襯砌方案，而基于上文3.①的結論以及保證支護結構剛度足夠的原則，本文建議為施作一次噴錨支護措施，支護結構厚度宜為10～15cm，并采用C30聚酯纖維噴射混凝土以提高支護結構的抗拉能力。